橢圓函數型低通濾波器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種橢圓函數型低通濾波器，包括有低通濾波通路和與低通濾波通路輸入端連接的耦合通路，該耦合通路設置在一容置腔內，耦合通路包括由第一第二耦合棒構成的分布式電容和由單通開關和從單通開關兩端各引出的第一選通支路和第二選通支路而形成的選通電路，第一選通支路的自由端電性連接第一耦合棒，第二選通支路的自由端電性連接第二耦合棒。具有次低頻信號選通功能的選通電路。本實用新型具有以下優點：首先，首次實現低通濾波器對直流截斷、次低頻信號的選通功能；其次，低通濾波器的選通功能是通過模塊化的耦合通路實現的，從而可將該耦合通路推廣到其他比如合路器或這雙工器等器件。
【專利說明】橢圓函數型低通濾波器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種屬于通信射頻腔體器件，尤其是指具有一定抑制要求和直流截斷、次低頻信號選通功能的低通濾波器。
【背景技術】
[0002]隨著三網融合的發展以及LTE頻段的啟用，相對傳統頻段，新的頻段正向著更低和更高兩個方向發展。隨著新的制式或系統的引入，市場對無源器件的要求越來越高。
[0003]濾波器作為一種頻率選擇裝置廣泛應用于通信領域，尤其是射頻通信領域。而隨著電視系統、視頻點播系統加入到通信系統通道，需要一種高性能的低通濾波器，在實現有線電視信號正常傳輸的基礎上，同時需要對移動通信系統有較高的抑制度。
[0004]已公開的低通濾波器的功能在于讓某一頻率以下的信號分量通過，而對頻率以上的信號分量大大的抑制，從功能上可見低通濾波器都是默認通過直流信號及頻率趨近于零的信號。如果系統對低通濾波器所處線路上，比該低通濾波器截止頻率還要低一定頻率的信號有選通的要求，以及對直流信號截斷的要求，則目前低通濾波器技術尚無法滿足該要求。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種可以保證射頻信號和電視信號通過，同時對直流截斷、次低頻信號具有選通功能的橢圓函數型低通濾波器。
[0006]本實用新型的另一目的在于提供一種合路器，以使所述具有直流截斷、次低頻選通功能的橢圓函數型低通濾波器進一步擴展其應用。
[0007]本實用新型的再一目的在于提供一種雙工器，以使所述具有直流截斷、次低頻選通功能的橢圓函數型低通濾波器的通路的進一步擴展其應用。
[0008]為達到上述實用新型的目的，本實用新型通過以下技術方案實現:
[0009]一種橢圓函數型低通濾波器，包括有低通濾波通路和與低通濾波通路輸入端連接的耦合通路，該耦合通路設置在一容置腔內，其中，所述耦合通路包括有:分布式電容，包括有一端帶孔洞的第一耦合棒和一端可置入上述孔洞的第二耦合棒，所述第二耦合棒與第一耦合棒在孔洞處插合形成分布式電容；選通電路，包括有單通開關和從單通開關兩端各引出的第一選通支路和第二選通支路，第一選通支路的自由端電性連接第一耦合棒，第二選通支路的自由端電性連接第二耦合棒。
[0010]具體的，所述選通電路的第一選通支路和第二選通支路都是由一個電容和一個電感串聯構成，其中串聯的電容電感，在電容自由端連接單通開關一端，在電感自由端連接相應的耦合棒。
[0011]所述耦合通路還包括隔絕介質，第一耦合棒為一端帶孔洞導體棒，第一耦合棒的另一端作為自由端與低通濾波通路的輸入端電性連接，第二耦合棒為一端可穿入第一耦合棒孔洞的導體棒，第二耦合棒的另一端作為自由端，且第二耦合棒置入第一耦合棒孔洞內，且第一耦合棒和第二耦合棒在孔洞內留有空隙，在第二耦合棒穿入孔洞部分還套設有隔絕介質，將第二耦合棒與第一耦合棒相隔絕。
[0012]所述隔絕介質為薄膜介質。
[0013]進一步，所述耦合通路的第二耦合棒的自由端作為端口與低通濾波通路的輸入端電性連接，而第一耦合棒的自由端不與低通濾波器連接。
[0014]進一步，所述耦合通路的第一耦合棒和第二耦合棒的橫截面為三角形、或圓形、或多邊形。
[0015]進一步，所述耦合通路的第一耦合棒一端的兩側采取延伸出兩個相平行或不平行的導體片，第二耦合棒一端置入兩導體片之間，且置入部分套有介質。
[0016]本實用新型的合路器，其包含前述的具有直流截斷、次低頻選通功能的橢圓函數型低通濾波器的整體結構。
[0017]本實用新型的雙工器，其包含前述的具有直流截斷、次低頻選通功能的橢圓函數型低通濾波器的整體結構。
[0018]與現有技術相比，本實用新型的橢圓函數型低通濾波器，通過采用分布式電容及對信號的輸入控制手段，使橢圓函數型低通濾波器能夠實現對直流截斷、次低頻信號的選通功能。這一功能的實現，具有如下優點:
[0019]首先，首次實現低通濾波器對直流信號截斷、次低頻信號選通的功能；
[0020]其次，低通濾波器的選通功能是通過模塊化的耦合通路實現的，從而可將該耦合通路推廣到其他比如合路器或雙工器等器件。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的橢圓函數型低通濾波器的組裝結構原理示意圖。
[0022]圖2為本實用新型的橢圓函數型低通濾波器的耦合通路的剖視圖。
[0023]圖3為本實用新型的橢圓函數型低通濾波器的耦合通路的等效電路原理圖。
[0024]圖4為本實用新型適于采用所述耦合通路的橢圓函數型低通濾波器。
[0025]圖5為圖4所示低通濾波通路的等效電路原理圖。
【具體實施方式】
[0026]實施例1
[0027]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明:
[0028]請參閱圖1，本實用新型的橢圓函數型低通濾波器的實施例，該橢圓函數型低通濾波器具有直流截斷、次低頻選通功能，其在圖4所示的現有技術所存在的橢圓函數型低通濾波器的基礎上，在靠近其任意一個端口處，將一耦合通路2接入該低通濾波器I固有的直流通路中。
[0029]其中，所述耦合通路2包括有分布式電容(未在圖1畫出該結構)，分布式電容由一端帶孔洞的第一耦合棒和一端可置入上述孔洞的第二耦合棒而構成；
[0030]耦合通路2還包括選通電路(未在圖1畫出該結構)，選通電路包括有單通開關和從單通開關的兩電極端各引出的第一選通支路和第二選通支路，第一選通支路的自由端電性連接第一耦合棒，第二選通支路的自由端電性連接第二耦合棒。[0031 ] 具體的，所述選通電路的第一選通支路和第二選通支路都是由一個電容和一個電感串聯構成，其中串聯的電容電感，在電容自由端連接單通開關一端，在電感自由端連接相應的耦合棒。
[0032]請同時參閱圖2和圖3，本實用新型所揭示的橢圓函數型低通濾波器，包括有低通濾波通路I和與低通濾波通路輸入端連接的耦合通路2，該耦合通路2設置在一容置腔內，所述耦合通路2包括有分布式電容40和連接分布式電容40兩端的選通電路50。
[0033]分布式電容40包括有第一稱合棒41、第二稱合棒42和隔絕介質43,第一稱合棒41為一端帶孔洞的導體棒，第一耦合棒41的另一端作為耦合通路2的端口與低通濾波通路I的輸入端的內導體電性連接，為了形成分布式電容40，而將第二耦合棒42的一端置入第一耦合棒41孔洞411，第二耦合棒42另一端作為耦合通路2的射頻信號輸入端，且第二耦合棒42置入第一耦合棒41孔洞411底端后仍在孔洞411內留有隔絕空間，在該孔洞處第一率禹合棒41與第二稱合棒42間加設隔絕介質可產生分布式電容,所以在第二稱合棒42置入孔洞411部分套設隔絕介質43，隔絕介質43將第一耦合棒41與第二耦合棒42相隔絕；
[0034]所述第一稱合棒41和第二稱合棒42安裝在一容置腔體內，第一稱合棒41及第二耦合棒42均可采用橫截面為三角形、或圓形、或多邊形的導體棒，在第一耦合棒41的一端設置孔洞411，該孔洞411的截面直徑比第二耦合棒42的截面直徑大，第二耦合棒42在一端的棒身上套的隔絕介質43優選薄膜介質。
[0035]根據圖3所示的耦合通路2的等效電路，可知第一耦合棒41與第二耦合棒42在相套接處產生分布式電容40，該分布式電容40可以對直流信號起到隔斷的作用，該分布式電容40的電容值是由第二耦合棒42套入孔洞411的尺寸以及薄膜介質的厚度來決定的，通過調整分布式電容40的電容值可以使得一定頻率的交流信號通過耦合通路2。
[0036]進一步，該分布式電容40亦可以采取上下導電片代替耦合棒孔洞的形式，即第一率禹合棒41和第二稱合棒42米用橫截面為方形的導體棒,且第一稱合棒41的一端的平行兩側延伸出兩個相平行或不相平行的導體片，將第二耦合棒42的一端置入兩導體片之間，并且第二耦合棒42與第一耦合棒41之間仍留有空隙，再采用薄膜介質43將第二耦合棒42與導體片及第一稱合棒41隔絕開,從而由第一稱合棒41、第二稱合棒42及薄膜介質構成分布式電容40。
[0037]所述選通電路50，包括有單通開關和從單通開關兩端各引出的第一選通支路(未圖示)和第二選通支路(未圖示)，第一選通支路的自由端電性連接第一耦合棒，第二選通支路的自由端電性連接第二耦合棒。請參閱圖2和圖3所揭示，在本實施例中，具體的，所述DC開關51作為單通開關，該DC開關51包括第一接線端511和第二接線端512 ；電容電感56、54串聯構成的電路作為第一選通支路，同樣，電容電感57、55串聯構成的電路作為第二選通支路。
[0038]所述選通電路50的第一選通支路和第二選通支路都是由一個電容和一個電感串聯構成，其中串聯的電容電感，在電容自由端連接單通開關一端，在電感自由端連接相應的耦合棒，具體結構如下描述。
[0039]該兩組電容電感用于通過輸入射頻信號的次低頻成分以及調整駐波的作用，該兩組電感電容的第一組是以電感54的第一引線電性連接第二耦合棒42，電感54的第二引線連接電容56的第一引線，電容56的第二引線連接DC開關511的第一接線端511 ;第二組電容電感則是以電感55的第一引線電性連接第一耦合棒41，電感55的第二引線連接電容57的第一引線，電容57的第二引線連接DC開關模塊511的第二接線端512。
[0040]所述DC開關51將第一接線端511與第二接線端512設置為相連接，從而將耦合通路2和低通濾波通路I的兩部分電路連接，則輸入信號的次低頻成分直接繞過耦合通路2的第一、第二耦合棒41、42構成的分布式電容40而進入低通濾波通路I ;如果需要次低頻截斷，則DC開關51將第一接線端511與第二接線端512設置為斷開，則低通濾波通路I與耦合通路2兩部分的電容未連接，則輸入信號首先經過耦合通路2的第一、第二耦合棒41、42所構成分布式電容40而隔斷掉輸入信號的次低頻成分。上述選通電路50通過對DC開關51的斷合控制來實現對次低頻信號的選通截斷功能。
[0041]上述耦合通路2可與任意低通濾波器組合使用而構成具有直流截斷、次低頻選通功能的低通濾波器，此處以橢圓函數型低通濾波器為例作為實施例進行說明。
[0042]請參閱圖4和圖5，圖4為本實用新型的耦合通路端部所連接的橢圓函數型低通濾波器，圖5是低通濾波通路的等效電路圖。
[0043]耦合通路2與低通濾波通路I在金屬腔體10的端口 17/18處電性連接，在低通濾波通路I的功能基礎上，添加次低頻通斷選擇的功能。
[0044]耦合通路2與低通濾波通路I相連接后，耦合通路2的另一自由端口設置一連接頭與耦合通路2內的耦合棒電性連接，低通濾波通路I的另一自由端口也設置一連接頭與低通濾波通路I內的導體棒電性連接，如此形成一具有直流截斷、次低頻選通功能的橢圓函數型低通濾波器。
[0045]而所述低通濾波通路I是在金屬腔體10中設計形成的低通濾波器，包括有金屬腔體10和與金屬腔體10相固定安裝的蓋板20。金屬腔體10內形成多個子腔，且在相鄰兩子腔間11-15之間為連接窗口 16，從而依次聯通各子腔11-15，金屬腔體10內一根導體棒30(圖中沒標注)橫貫金屬腔體10縱長方向的各子腔11-15和連接窗口 16，并與金屬腔體10兩端設置的端口 17、18固定連接。在各個連接窗口 16相對應的導體棒3上設有穿過導體棒3并朝向蓋板20的諧振桿31-34。蓋板20上設有與上述諧振桿31-34所處位置相對應的螺紋孔和穿過該螺紋孔(圖未示)深入金屬腔體10與相應諧振桿31-34容性耦合的調諧螺桿21。
[0046]所述多個子腔11-15基本沿同一方向(直線)順次排布，子腔11-15的空間體積大小依賴于電性能指標的設計實現，較佳的，除該方向上首尾兩個子腔11與15的空間體積相對較小外，其余處于中間段的子腔12-14基本上相同或相近似的空間體積，可視為等大。
[0047]所述的導體棒3兩端分別與兩個端口 17，18的內導體(未圖示)相連接，兩個端口17和18固定在金屬腔體10上，從而導體棒3被固定在金屬腔體10的縱軸線上，從而穿過各個子腔11-15和相鄰子腔間的連接窗口 16。在各連接窗口 16對應的導體棒3上具有孔洞(圖未示)，使得諧振桿33的一端穿過孔洞而伸向蓋板20，而諧振桿33的另一端留在導體棒3內。諧振桿33伸出導體棒3的長度不一，不同諧振桿33適應不同的頻段而具有不同的長度。由此形成多個沿同一直線排布的諧振桿31-34，這些諧振桿31-34與連接窗口16 —起形成了前述等效電感電容串聯諧振子中的等效電感。
[0048]蓋板20上的螺紋孔和調諧螺桿21的空間排布是適應導體棒3及諧振桿31-34的位置而呈直線排布，調諧螺桿21的外螺紋與螺紋孔2的內螺紋配套，從而可調節調諧螺桿21深入金屬腔體10內的深度。由于調諧螺桿21伸入腔體10的一端具安裝孔，且該安裝孔為向內孔徑逐漸減小的通孔或是盲孔，該安裝孔內套有一由聚四氟乙烯或其它絕緣材料制成的介質套筒22。調諧螺桿21露在蓋板20上的一端端面為便于轉動調諧螺桿21而具有一字槽，并且調諧螺桿21該端的桿身為六角螺栓結構。
[0049]調諧螺桿21的安裝孔，進一步，是階梯孔。所述介質套筒22具有局部凸臺，使得與調諧螺桿21過盈配合，當介質套筒22裝入調諧螺桿21后，介質套筒22上局部凸臺端面高出調諧螺桿21的端面，這樣有利于裝配，且介質套筒22不易脫落且有效防止調諧螺桿21與導體棒3短路。
[0050]將蓋板20安裝到金屬腔體10上時，隨著調諧螺桿21的深入，調諧螺桿21內的介質套筒22可內套諧振桿31-34，從而實現諧振螺桿21與相應諧振桿31-34之間的容性耦合，從而將調諧螺桿21、介質套筒22與導體棒3上的諧振桿31-34配合安裝，可以產生電容耦合及電感效應，形成一個串聯諧振電路，其等效電容電感由調諧螺桿21、導體棒3、諧振桿31-34及諧振桿31-34與調諧螺桿21的相對位置來決定。
[0051]與現有技術相比，本實用新型的具有次低頻選通功能的橢圓函數型低通濾波器，通過采用分布式電容及選通電路對信號的輸入控制，從而達到橢圓函數型低通濾波器對直流截斷、次低頻選通的功能。通過上述功能的實現，達到以下優點:首先，首次實現低通濾波器對直流截斷、次低頻信號的選通功能；其次，低通濾波器的選通功能是通過模塊化的耦合通路實現的，從而可將該耦合通路推廣到其他比如合路器或這雙工器等器件。
[0052]將本實用新型的具有直流截斷、次低頻選通功能的橢圓函數型低通濾波器的結構應用于合路器、雙工器中，可更好地發揮其高帶寬抑制度的性能以及對直流截斷、次低頻信號的選通功能。
[0053]上述實施例僅用以說明本實用新型而并非限制本實用新型所描述的技術方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個實施例對本實用新型已進行了詳第二的說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或者等同替換；而一切不脫離本實用新型的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種橢圓函數型低通濾波器，包括有低通濾波通路和與低通濾波通路輸入端連接的耦合通路，該耦合通路設置在一容置腔內，其特征在于:所述耦合通路包括有: 分布式電容，包括有一端帶孔洞的第一耦合棒和一端可置入上述孔洞的第二耦合棒，所述第二稱合棒與第一稱合棒在孔洞處插合形成分布式電容； 選通電路，包括有單通開關和從單通開關兩端各引出的第一選通支路和第二選通支路，第一選通支路的自由端電性連接第一耦合棒，第二選通支路的自由端電性連接第二耦合棒。
2.根據權利要求1所述的橢圓函數型低通濾波器，其特征在于:所述選通電路的第一選通支路和第二選通支路都是由一個電容和一個電感串聯構成，其中串聯的電容電感，在電容自由端連接單通開關一端，在電感自由端連接相應的I禹合棒。
3.根據權利要求1所述的橢圓函數型低通濾波器，其特征在于:所述耦合通路還包括隔絕介質，第一稱合棒為一端帶孔洞導體棒，第一稱合棒的另一端作為自由端與低通濾波通路的輸入端電性連接，第二耦合棒為一端可穿入第一耦合棒孔洞的導體棒，第二耦合棒的另一端作為自由端，且第二耦合棒置入第一耦合棒孔洞內，且第一耦合棒和第二耦合棒在孔洞內留有空隙，在第二耦合棒穿入孔洞部分還套設有隔絕介質，將第二耦合棒與第一耦合棒相隔絕。
4.根據權利要求3所述的橢圓函數型低通濾波器，其特征在于:所述隔絕介質為薄膜介質。
5.根據權利要求3所述的橢圓函數型低通濾波器，其特征在于:所述耦合通路的第二耦合棒的自由端作為端口與低通濾波通路的輸入端電性連接，而第一耦合棒的自由端用以接入外部輸入信號。
6.根據權利要求3所述的橢圓函數型低通濾波器，其特征在于:所述耦合通路的第一耦合棒和第二耦合棒的橫截面同為三角形、或圓形、或多邊形。
7.根據權利要求3所述的橢圓函數型低通濾波器，其特征在于:所述耦合通路的第一耦合棒一端的兩側采取延伸出兩個相平行或不平行的導體片，第二耦合棒一端置入兩導體片之間，且置入部分套有介質。
8.一種合路器，其特征在于，包含如權利要求1至7中任意一項所述的橢圓函數型低通濾波器的整體結構。
9.一種雙工器，其特征在于，包含如權利要求1至7中任意一項所述的橢圓函數型低通濾波器的整體結構。
【文檔編號】H01P1/213GK203503761SQ201320519617
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】丁海, 黃友勝 申請人:京信通信系統（中國）有限公司